一种规则直角四边形网格划分的网壳结构及其建模方法技术

本发明专利技术涉及建筑工程结构设计技术领域，特别涉及一种规则直角四边形网格划分的网壳结构及其建模方法，该网壳结构以网壳顶点为中心放射性均匀布置若干径向主肋成型网壳扇面，每一网壳扇面通过若干等距布置的径向杆和环向杆划分成型网格单元，径向杆平行于相应网壳扇面连接顶点和底边中点的中线所在面，环向杆与径向杆垂直连接，若干网格单元相对中线对称布置，径向主肋设置若干与网壳结构设计曲面拟合的拟合节点。除靠近径向主肋两侧的部分网格单元外，均为大小一致的规则直角四边形网格单元，提高了网格标准化程度和围护结构材料利用率，提升了加工和安装效率。该网壳结构力传递明确、直接，受力效率较高；该建模方法简单、快捷，利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑工程结构设计，特别涉及一种规则直角四边形网格划分的网壳结构及其建模方法。

技术介绍

1、网壳结构具有跨度大、受力合理、用材节约的优点，广泛应用于各种穹顶及屋盖结构，最早的半球形网壳结构为肋型网壳，以按辐射方向设置的若干平面肋构成推力体系；为承受球面网壳环向力，将肋型网壳的环形杆件与肋连接构成刚性体系，形成肋环型网壳；在肋环形网壳的基础上除连接径向肋与水平折线环外，在每个体系网格内再用斜杆分成小三角形以加强结构，形成肋环斜杆型网壳，即施威德勒型网壳，此外，目前比较常用的网壳结构还有凯威特型网壳、联方型网壳、三向网格型网壳以及多程线型网壳等。

2、其中肋环型网壳每个节点仅有四根杆件交汇，杆件角度合理、节点构造简单，是中小型网壳中常用的结构形式，但肋环型网壳同时也有以下缺点：

3、（1）由于肋环型网壳的杆件为径环向布置，导致越靠近外圈的环向杆件越长，此时就需要对网格进一步细分，从而减小杆件长度；

4、（2）径环向布置的网格为梯形网格，导致围护结构材料比如玻璃、膜材、板材等利用率有一定的浪费；

5、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种规则直角四边形网格划分的网壳结构，其特征在于，包括以网壳顶点为中心放射性均匀布置的若干径向主肋（1），相邻所述径向主肋（1）之间成型网壳扇面，每一所述网壳扇面通过若干等距布置的径向杆（2）和若干等距布置的环向杆（3）划分成型若干网格单元（7），每一所述网壳扇面内，所述径向杆（2）平行于相应所述网壳扇面连接顶点和底边中点的中线所在面，所述环向杆（3）与所述径向杆（2）垂直连接，若干所述网格单元（7）相对所述中线对称布置，所述径向主肋（1）设置若干与网壳结构设计曲面拟合的拟合节点（11）。

2.如权利要求1所述的一种规则直角四边形网格划分的网壳结构，其特征在于，沿所述中线...

【技术特征摘要】

1.一种规则直角四边形网格划分的网壳结构，其特征在于，包括以网壳顶点为中心放射性均匀布置的若干径向主肋（1），相邻所述径向主肋（1）之间成型网壳扇面，每一所述网壳扇面通过若干等距布置的径向杆（2）和若干等距布置的环向杆（3）划分成型若干网格单元（7），每一所述网壳扇面内，所述径向杆（2）平行于相应所述网壳扇面连接顶点和底边中点的中线所在面，所述环向杆（3）与所述径向杆（2）垂直连接，若干所述网格单元（7）相对所述中线对称布置，所述径向主肋（1）设置若干与网壳结构设计曲面拟合的拟合节点（11）。

2.如权利要求1所述的一种规则直角四边形网格划分的网壳结构，其特征在于，沿所述中线设置的所述径向杆（2）为径向次主肋（4），连接所述拟合节点（11）的所述环向杆（3）为环向主肋（5），连接所述径向主肋（1）末端的所述环向杆（3）为支座杆件（6），所述径向主肋（1）、所述径向次主肋（4）、所述环向主肋（5）和所述支座杆件（6）节点相接构成主网格结构（8），成型若干主网格（81）。

3.如权利要求2所述的一种规则直角四边形网格划分的网壳结构，其特征在于，所述径向次主肋（4）上对应所述主网格（81）的节点与网壳结构设计曲面拟合或间隔设置。

4.如权利要求3所述的一种规则直角四边形网格划分的网壳结构，其特征在于，所述网格单元（7）为平面网格，每一所述主网格（81）通过若干所述网格单元（7）组合为平面网格，每一所述网壳扇面沿所述中线设置至少两环所述主网格（81）。

【专利技术属性】
技术研发人员：冯远，向新岸，夏循，韩克良，楚成亮，全文宇，楼舒阳，詹本强，张彦，
申请(专利权)人：中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：